[發明專利]一種利用太陽能電池的車內溫度維持裝置及方法

在審

• 申請號: 202010789131.8
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111845273A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 趙偉強;吉望寧;宗長富;鄭宏宇;陳國迎;何磊
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60H1/00
• 分類號: B60H1/00;H02J7/35
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 劉小嬌

1.一種利用太陽能電池的車內溫度維持裝置，其特征在于，包括：

太陽能光伏系統，其可旋轉支撐設置在汽車的頂部；

溫度測量系統，其設置在所述汽車的駕駛室內；

加熱機構，其設置在所述駕駛室的一側；

風機，其設置在所述駕駛室的一側，并與所述加熱機構相連通；

外部控制器，其設置在所述汽車的中控臺上，并與所述太陽能光伏系統電連接；

中央處理器，其設置在所述中控臺上，并與所述太陽能光伏系統、所述溫度測量系統、所述加熱機構、所述風機以及所述外部控制器電連接。

2.根據權利要求1所述的利用太陽能電池的車內溫度維持裝置，其特征在于，還包括：

空氣濾清器，其連通設置在所述風機的出口處。

3.根據權利要求2所述的利用太陽能電池的車內溫度維持裝置，其特征在于，所述加熱機構為可變電阻絲。

4.一種利用太陽能電池的車內溫度維持方法，其特征在于，包括：

當汽車停靠時，太陽能光伏機構下降至汽車頂部，通過溫度測量系統對駕駛室內的溫度進行監測，并通過BP神經網絡對風機和加熱機構的工作狀態進行控制，調節駕駛室內的溫度。

5.根據權利要求4所述的利用太陽能電池的車內溫度維持方法，其特征在于，所述通過BP神經網絡對風機和加熱機構的工作狀態進行控制，包括

步驟一、按照采樣周期，獲取太陽能光伏系統與汽車頂部之間的高度h、駕駛室內的溫度T₁、環境溫度T₂以及汽車行駛的車速v，并進行歸一化；

步驟二、確定三層BP神經網絡的輸入層向量為x＝{x₁,x₂,x₃,x₄}；其中，x₁為太陽能光伏系統與汽車頂部之間的高度系數、x₂為駕駛室內的溫度系數、x₃為環境溫度系數、x₄為汽車行駛的車速系數；

步驟三、所述輸入層映射到中間層，所述中間層向量y＝{y₁,y₂,…,y_m}；m為隱層節點個數；

步驟四、得到輸出層向量o＝{o₁,o₂,o₃,o₄}；其中，o₁為風機啟動一檔信號，o₂為風機啟動二檔信號，o₃為風機啟動三檔信號，o₄為啟動加熱機構信號。

6.根據權利要求5所述的利用太陽能電池的車內溫度維持方法，其特征在于，所述中間層節點個數m滿足：其中，n為輸入層節點個數，p為輸出層節點個數。

7.根據權利要求6所述的利用太陽能電池的車內溫度維持方法，其特征在于，所述中間層及所述輸出層的激勵函數均采用S型函數f_j(x)＝1/(1+e^-x)。

8.根據權利要求7所述的利用太陽能電池的車內溫度維持方法，其特征在于，通過控制加熱機構的輸出功率，調節加熱機構的輸出溫度，

所述加熱機構的輸出功率的經驗公式為：

其中，P_e為加熱機構的額定功率，α為溫度系數，ρ₁為電阻絲在常溫時的比電阻，ρ_max為電阻絲在最高加熱溫度時的比電阻，W為常溫時電阻絲的表面負荷，W_max最高加熱溫度時電阻絲的表面負荷，n為電阻絲的匝數，n_i為電阻絲匝數。